一种基于用户口味的风味菇定制化、自动化生产系统及方法与流程

本发明涉及食品自动化生产装备技术领域，尤其涉及一种基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产系统及方法。

背景技术：

近年来，随着我国餐饮业的迅速发展和人们生活水平的提高，人们对食品的要求也越来越高，特别是在人们特别喜欢的香菇食品，由于香菇中含人体所必需的矿物质，人们除了注重其营养、方便和卫生，更加追求用户口味的独特。目前，风味菇食品生产厂主要采用人工的方式对不同口味的风味菇配方进行备料，此外，原有生产过程自动化程度低，无法保证生产出来的风味菇口味的一致性，不仅造成生产过程的物料浪费，而且生产效率低。因此，在保证风味菇制作过程的食品安全、卫生的提前下，实现基于用户口味定制化、自动化生产成为当前风味菇食品制造商面临的难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于通过一种基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产系统及方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产系统，其包括集成控制中心、备料工位、原料预加工工位、原辅料水煮工位、成品后处理工位以及物流输送；

所述集成控制中心，用于：一、根据用户订单进行排产；二、对自动化生产系统各个工位进行时序控制。

所述备料工位，用于根据用户订单对风味菇原料、辅料进行备料。

所述原料预加工工位，用于对风味菇原料进行浸泡、冲洗、脱水、拉丝、油炸等预加工操作。

所述原辅料水煮工位，用于混合后的风味菇进行煮制。

所述成品后处理工位，用于对熟制风味菇进行灌装、真空封口、高温杀菌操作、喷墨打码、自动封箱、常温储存等操作。

所述物流输送，用于根据集成控制中心的时序控制指令，完成物料在自动化生产各工位内部、各工位之间的包括但不限于下料、搬运、剔除操作。

特别地，所述集成控制中心包括工控机，具体用于：通过手动输入或订单数据库读取等方式获得当前定制化用户订单，包括风味菇的口味、订单量、交货期、配方比例、原辅料用量等数据；其中，风味菇的口味包括原味、香辣味、麻辣味、孜然味四种，风味菇的原料包括香菇、菇腿、牛肝菌，风味菇的辅料包括植物油、芝麻、甜面酱、豆瓣酱、辣椒、花椒、孜然粉、豆豉、呈味核苷酸二钠、酶制剂。

特别地，所述集成控制中心，利用多路数据采集卡、电气驱动接口实现与备料工位、原料预加工工位、原辅料水煮工位、成品后处理工位以及物流输送进行数据通讯和时序控制指令的传输，查询当前各个工位的工作状态，完成对各个工位的运行参数设置，从而实现风味菇自动化生产过程中物料的包括但不限于下料、搬运、剔除、转移保存等操作。

特别地，所述备料工位主要完成原料、辅料的自动化生产备料，具体用于：备料工位的控制器根据集成控制中心的时序控制指令和传输数据，对原料、辅料用量进行精确备料。一方面，每种原辅料单独存储在透明的漏斗形容器中，备料工位通过控制漏斗形容器下端口的螺纹开关，将原辅料下料至漏斗形容器下方的方形凹槽容器中。另一方面，方形凹槽容器放置在电子秤上，备料工位的控制器根据采集电子秤的当前重量信息，比较原辅料的预定用量，对螺纹开关采用比例微分控制，从而精确地实现原辅料下料的闭环控制。

特别地，所述备料工位主要完成原料、辅料的自动化生产备料，具体用于：为防止因各个漏斗形容器的原辅料备料不足，备料工位利用ccd相机对透明的漏斗形容器进行图像采集，计算当前各个漏斗形容器的原辅料剩余量的百分比，并将该信息返回至集成控制中心进行实时显示，当该剩余量百分比小于30％时，备料工位控制器触发当前漏斗形容器的报警器，通知现场工人进行上料。

特别地，所述备料工位主要完成原料、辅料的自动化生产备料，具体用于原味、香辣味、麻辣味和孜然味四种风味菇的备料，其中，所述原味配方包括香菇60％、菇腿9％、牛肝菌16％、植物油6％、芝麻5％、甜面酱1.4％、豆瓣酱1.2％、豆豉0.8％、呈味核苷酸二钠0.6％、酶制剂；所述香辣味配方包括香菇55％、菇腿10％、牛肝菌18％、植物油7％、辣椒5.9％、甜面酱1.5％、豆瓣酱1％、豆豉1％、呈味核苷酸二钠0.6％、酶制剂；所述麻辣味配方比例为香菇55％、菇腿9％、牛肝菌18％、植物油6％、辣椒4％、花椒4.4％、甜面酱1.5％、豆瓣酱1％、豆豉0.5％、呈味核苷酸二钠0.6、酶制剂；所述孜然味配方包括香菇55％、菇腿9％、牛肝菌14％、植物油7％、孜然粉9％、甜面酱2％、豆瓣酱2％、豆豉1.4％、呈味核苷酸二钠0.6％、酶制剂。

特别地，所述原料预加工工位具体用于：原料备料完成后经物流输送倒入原料预加工工位的浸泡池，其中浸泡池中放置有网状的钢丝篓，用于盛放原料。根据当前用户订单原料的用量，原料预加工工位控制器通过对注水开关进行比例微分控制，确保注入浸泡池的原料和水的比重为5:10。原料预加工工位控制器对浸泡池的温度控制器进行设置，确保浸泡池温度为18-25摄氏度，同时，利用计时器对浸泡时间进行记录，当浸泡时间达到12小时，打开冲水开关，对浸泡的原料进行多次漂洗，通过过滤网去除原料中的杂物。其中，漂洗次数可根据集成控制中心进行设置。

特别地，所述原料预加工工位具体用于：原料浸泡冲洗完成后，物流输送搬运钢丝篓，将浸泡冲洗后的原料倒入离心脱水机内的脱水篓中。原料预加工工位控制器利用计时器对脱水时间进行记录，当脱水时间达到10分钟，停止离心脱水机工作。待完成原料脱水操作后，物流输送将原料倒入拉丝机进行拉丝操作。

特别地，所述原料预加工工位具体用于：利用皮带输送机将拉丝成形的香菇送入油炸机中，原料预加工工位控制器对浸泡池的温度控制器进行设置，确保浸泡池温度为110摄氏度左右，通过植物油将香菇油炸，利用计时器对油炸时间进行记录，当油炸时间达到30分钟，利用物流输送将香菇捞起。

特别地，所述原辅料水煮工位具体用于：利用物流输送将原料、辅料倒入水煮锅内。根据当前用户订单原料的用量，原辅料水煮工位控制器通过对注水开关进行比例微分控制，确保注入水煮锅的原辅料和水的比重为7:10；利用计时器对水煮时间进行记录，当水煮时间达到50分钟，停止水煮操作。

特别地，所述成品后处理工位具体用于：控制水煮锅底部的阀门，将成品风味菇流入自动灌装机的容器内，再利用自动灌装机对水煮后的成品风味菇进行灌装，其中每袋风味菇灌装的用量可以根据集成控制中心进行设置；利用物流输送将灌装好的风味菇，转运至真空封口机进行封口，待封口完成后，再转运至皮带输送机；利用杀菌釜、或微波、光波杀菌装置对皮带输送机上的风味菇，进行高温杀菌，其中杀菌温度可通过集成控制中心进行参数化设置，一般杀菌温度设置为100-200摄氏度。

特别地，所述成品后处理工位具体用于：待完成高温杀菌后，成品后处理工位控制器利用接近开关来判断瓶装风味菇是否到达喷码区域，如果瓶装风味菇到达喷码区域，打码机对皮带输送机上的瓶装风味菇喷印生产日期、产品规格、批次等参数，其中喷码数据的设置由集成控制中心来控制；工业机器人利用ccd工业相机判断装箱准备区的瓶装风味菇位置，利用真空吸盘实现对瓶装风味菇的抓取，并将其放置在包装箱内，其中每个包装箱放置瓶装风味菇的位置和数量，均由通过试教完成，待完成瓶装风味菇装箱后，自动封箱机再进行包装箱封箱，同时，利用rgv小车对包装箱将自动装运至常温库进行储存。

特别地，所述物流输送具体用于：在备料工位，一方面，利用皮带输送机将盛有原料的方形凹槽容器输送至原料预加工工位浸泡池的等待区，利用带有ccd相机的工业机器人对方形凹槽容器进行抓取，并将方形凹槽容器内的原料倒入浸泡池内，另一方面，利用皮带输送机将盛有辅料的方形凹槽容器输送至原辅料水煮工位水煮锅的等待区，利用带有ccd相机的工业机器人对方形凹槽容器进行抓取，并将方形凹槽容器内的辅料倒入水煮锅内。

特别地，所述物流输送具体用于：在原料预加工工位，利用双工业机器人抓取、搬运浸泡池内的钢丝篓，将钢丝篓中的原料倒入离心脱水机；待完成脱水操作后，利用双工业机器人抓取、搬运离心脱水机内的脱水篓，将脱水篓中的原料倒入拉丝机进行拉丝，并利用皮带输送机将拉丝成形的香菇送入油炸机中。

特别地，所述物流输送具体用于：在成品后处理工位，利用皮带输送机对一组灌装瓶进行输送，途经自动灌装区域、真空封口区域、高温杀菌区域、自动喷码区域，最终输送至装箱准备区，其中，利用各个区域的接近开关来判断灌装瓶是否达到相应区域；利用带有ccd工业相机的工业机器人对瓶装风味菇进行真空抓取抓取，并将其放置在包装箱内；待完成瓶装风味菇装箱后；利用皮带输送机将待封箱的风味菇输送至自动封箱区域，进行包装箱封箱，最后利用rgv小车对包装箱将自动装运至常温库进行储存。

本发明还公开了一种利用上述基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产系统的风味菇定制化、自动化生产方法，包括如下步骤：

s101、风味菇定制化、自动化生产系统上电启动；

s102、通过手动输入或订单数据库读取等方式获得当前定制化用户订单，包括风味菇的口味、订单量、交货期、配方比例、原辅料用量等数据；

s103、根据用户订单对风味菇生产所需的原料、辅料用量进行自动化精确备料；

s104、按风味菇原料和水的比重5:10注入浸泡池，温度为18-25摄氏度，浸泡时间为12小时；

s105、用清水清洗或流动的清水对浸泡后的风味菇原料进行流动漂洗，去除原料中的杂物；

s106、将浸泡冲洗后的风味菇原料倒入离心脱水机脱水，脱水时间为10分钟；

s107、将脱水后的风味菇原料倒入拉丝机进行拉丝操作；

s108、将拉丝成形的风味菇原料倒入油炸机中，待温度上升到110摄氏度左右，通过植物油将风味菇原料油炸，油炸时间为30分钟；

s109、按照规定的温度、投料顺序、投料时间将风味菇原料、辅料放在水煮锅内煮制，煮制水和风味菇原料的比重是10：7，水煮时间为50分钟；

s110、利用自动灌装机对水煮后的成品风味菇进行灌装；

s111、利用真空封口机对灌装后的风味菇进行封口；

s112、利用杀菌釜、或微波、光波杀菌装置对皮带输送机上的风味菇，进行高温杀菌，一般杀菌温度设置为100-200摄氏度；

s113、利用打码机对皮带输送机上的瓶装风味菇喷印生产日期、产品规格、批次等参数；

s114、利用带有ccd工业相机的工业机器人对装箱准备区的瓶装风味菇进行自动识别，利用真空吸盘实现对瓶装风味菇的抓取，并将其放置在包装箱内；

s115、利用自动封箱机进行包装箱封箱；

s116、利用rgv小车对包装箱将自动装运至常温库进行储存。

本发明提出的一种基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产系统及方法可根据用户订单量进行风味菇的自动生产，也可根据用户需求对风味菇口味进行参数化调整，保障风味菇成品口感的一致性，降低生产过程的物料浪费，提高生产原料的利用率，全程无需人工参与，节约人工成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产系统的立体结构图；

图3为本发明实施例提供的基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容，除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本发明。

请参照图1和图2所示，本实施例中基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产系统具体包括集成控制中心、备料工位、原料预加工工位、原辅料水煮工位、成品后处理工位以及物流输送。

所述集成控制中心用于：一、对各个工位采集得到数据信息进行处理分析；二、对各个工位进行时序控制。

具体的，所述集成控制中心包括工控机，具体用于：通过手动输入或订单数据库读取等方式获得当前定制化用户订单，包括风味菇的口味、订单量、交货期、配方比例、原辅料用量等数据；其中，风味菇的口味包括原味、香辣味、麻辣味、孜然味四种，风味菇的原料包括香菇、菇腿、牛肝菌，风味菇的辅料包括植物油、芝麻、甜面酱、豆瓣酱、辣椒、花椒、孜然粉、豆豉、呈味核苷酸二钠、酶制剂。

具体的，所述集成控制中心，利用多路数据采集卡、电气驱动接口实现与备料工位、原料预加工工位、原辅料水煮工位、成品后处理工位以及物流输送进行数据通讯和时序控制指令的传输，查询当前各个工位的工作状态，完成对各个工位的运行参数设置，从而实现风味菇自动化生产过程中物料的包括但不限于下料、搬运、剔除、转移保存等操作。

所述备料工位，用于根据用户订单对风味菇原料、辅料进行备料。

具体的，所述备料工位主要完成原料、辅料的自动化生产备料，具体用于：备料工位的控制器根据集成控制中心的时序控制指令和传输数据，对原料、辅料用量进行精确备料。一方面，每种原辅料单独存储在透明的漏斗形容器中，备料工位通过控制漏斗形容器下端口的螺纹开关，将原辅料下料至漏斗形容器下方的方形凹槽容器中。另一方面，方形凹槽容器放置在电子秤上，备料工位的控制器根据采集电子秤的当前重量信息，比较原辅料的预定用量，对螺纹开关采用比例微分控制，从而精确地实现原辅料下料的闭环控制。

具体的，所述备料工位主要完成原料、辅料的自动化生产备料，具体用于：为防止因各个漏斗形容器的原辅料备料不足，备料工位利用ccd相机对透明的漏斗形容器进行图像采集，计算当前各个漏斗形容器的原辅料剩余量的百分比，并将该信息返回至集成控制中心进行实时显示，当该剩余量百分比小于30％时，备料工位控制器触发当前漏斗形容器的报警器，通知现场工人进行上料。

具体的，所述备料工位主要完成原料、辅料的自动化生产备料，具体用于原味、香辣味、麻辣味和孜然味四种风味菇的备料，其中，所述原味配方包括香菇60％、菇腿9％、牛肝菌16％、植物油6％、芝麻5％、甜面酱1.4％、豆瓣酱1.2％、豆豉0.8％、呈味核苷酸二钠0.6％、酶制剂；所述香辣味配方包括香菇55％、菇腿10％、牛肝菌18％、植物油7％、辣椒5.9％、甜面酱1.5％、豆瓣酱1％、豆豉1％、呈味核苷酸二钠0.6％、酶制剂；所述麻辣味配方比例为香菇55％、菇腿9％、牛肝菌18％、植物油6％、辣椒4％、花椒4.4％、甜面酱1.5％、豆瓣酱1％、豆豉0.5％、呈味核苷酸二钠0.6、酶制剂；所述孜然味配方包括香菇55％、菇腿9％、牛肝菌14％、植物油7％、孜然粉9％、甜面酱2％、豆瓣酱2％、豆豉1.4％、呈味核苷酸二钠0.6％、酶制剂。

所述原料预加工工位，用于对风味菇原料进行浸泡、冲洗、脱水、拉丝、油炸等预加工操作。

具体的，所述的原料预加工工位具体用于：原料备料完成后经物流输送倒入原料预加工工位的浸泡池1，其中浸泡池1中放置有网状的钢丝篓，用于盛放原料。根据当前用户订单原料的用量，原料预加工工位控制器通过对注水开关进行比例微分控制，确保注入浸泡池1的原料和水的比重为5:10。原料预加工工位控制器对浸泡池1的温度控制器进行设置，确保浸泡池1温度为18-25摄氏度，同时，利用计时器对浸泡时间进行记录，当浸泡时间达到12小时，利用气泡清洗机2对浸泡的原料进行多次漂洗，通过过滤网去除原料中的杂物。其中，漂洗次数可根据集成控制中心进行设置。

具体的，所述原料预加工工位具体用于：原料浸泡冲洗完成后，物流输送搬运钢丝篓，将浸泡冲洗后的原料倒入离心脱水机3内的脱水篓中。原料预加工工位控制器利用计时器对脱水时间进行记录，当脱水时间达到10分钟，停止离心脱水机3工作。待完成原料脱水操作后，物流输送将原料倒入拉丝机4进行拉丝操作。

具体的，所述原料预加工工位具体用于：利用皮带输送机12将拉丝成形的香菇送入油炸机5中，原料预加工工位控制器对浸泡池1的温度控制器进行设置，确保浸泡池1温度为110摄氏度左右，通过植物油将香菇油炸，利用计时器对油炸时间进行记录，当油炸时间达到30分钟，利用物流输送将香菇捞起。

所述原辅料水煮工位，用于混合后的风味菇进行煮制。

具体的，所述原辅料水煮工位具体用于：利用物流输送将原料、辅料倒入水煮锅6内。根据当前用户订单原料的用量，原辅料水煮工位控制器通过对注水开关进行比例微分控制，确保注入水煮锅6的原辅料和水的比重为7:10；利用计时器对水煮时间进行记录，当水煮时间达到50分钟，停止水煮操作。

所述成品后处理工位，用于对熟制风味菇进行灌装、真空封口、高温杀菌操作、喷墨打码、自动封箱、常温储存等操作。

具体的，所述成品后处理工位具体用于：控制水煮锅底部的阀门，将成品风味菇流入自动灌装机7的容器内，再利用自动灌装机7对水煮后的成品风味菇进行灌装，其中每袋风味菇灌装的用量可以根据集成控制中心进行设置；利用物流输送将灌装好的风味菇，转运至真空封口机8进行封口，待封口完成后，再转运至皮带输送机12；利用杀菌釜9、或微波、光波杀菌装置对皮带输送机12上的风味菇，进行高温杀菌，其中杀菌温度可通过集成控制中心进行参数化设置，一般杀菌温度设置为100-200摄氏度。

具体的，所述成品后处理工位具体用于：待完成高温杀菌后，成品后处理工位控制器利用接近开关来判断瓶装风味菇是否到达喷码区域，如果瓶装风味菇到达喷码区域，打码机10对皮带输送机12上的瓶装风味菇喷印生产日期、产品规格、批次等参数，其中喷码数据的设置由集成控制中心来控制；工业机器人13利用ccd工业相机判断装箱准备区的瓶装风味菇位置，利用真空吸盘实现对瓶装风味菇的抓取，并将其放置在包装箱内，其中每个包装箱放置瓶装风味菇的位置和数量，均由通过试教完成，待完成瓶装风味菇装箱后，自动封箱机再进行包装箱封箱，同时，利用rgv小车对包装箱将自动装运至常温库11进行储存。

所述物流输送，用于根据集成控制中心的时序控制指令，完成物料在自动化生产各工位内部、各工位之间的包括但不限于下料、搬运、剔除操作。

具体的，所述物流输送具体用于：在备料工位，一方面，利用皮带输送机12将盛有原料的方形凹槽容器输送至原料预加工工位浸泡池1的等待区，利用带有ccd相机的工业机器人13对方形凹槽容器进行抓取，并将方形凹槽容器内的原料倒入浸泡池1内，另一方面，利用皮带输送机12将盛有辅料的方形凹槽容器输送至原辅料水煮工位水煮锅6的等待区，利用带有ccd相机的工业机器人13对方形凹槽容器进行抓取，并将方形凹槽容器内的辅料倒入水煮锅6内。

具体的，所述物流输送具体用于：在原料预加工工位，利用双工业机器人13抓取、搬运浸泡池内的钢丝篓，将钢丝篓中的原料倒入离心脱水机3；待完成脱水操作后，利用双工业机器人13抓取、搬运离心脱水机3内的脱水篓，将脱水篓中的原料倒入拉丝机4进行拉丝，并利用皮带输送机12将拉丝成形的香菇送入油炸机4中。

具体的，所述物流输送具体用于：在成品后处理工位，利用皮带输送机12对一组灌装瓶进行输送，途经自动灌装区域、真空封口区域、高温杀菌区域、自动喷码区域，最终输送至装箱准备区，其中，利用各个区域的接近开关来判断灌装瓶是否达到相应区域；利用带有ccd工业相机的工业机器人13对瓶装风味菇进行真空抓取抓取，并将其放置在包装箱内；待完成瓶装风味菇装箱后；利用皮带输送机12将待封箱的风味菇输送至自动封箱区域，进行包装箱封箱，最后利用rgv小车对包装箱将自动装运至常温库11进行储存。

如图3所示，图3为本发明实施例提供的基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产方法流程图。

本实施例中利用上述基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产系统的基于用户口味的的风味菇定制化、自动化生产方法具体包括如下步骤：

s101、风味菇定制化、自动化生产系统上电启动；

s102、通过手动输入或订单数据库读取等方式获得当前定制化用户订单，包括风味菇的口味、订单量、交货期、配方比例、原辅料用量等数据；

s103、根据用户订单对风味菇生产所需的原料、辅料用量进行自动化精确备料；

s104、按风味菇原料和水的比重5:10注入浸泡池1，温度为18-25摄氏度，浸泡时间为12小时；

s105、气泡清洗机2用清水清洗或流动的清水对浸泡后的风味菇原料进行流动漂洗，去除原料中的杂物；

s106、将浸泡冲洗后的风味菇原料倒入离心脱水机3脱水，脱水时间为10分钟；

s107、将脱水后的风味菇原料倒入拉丝机4进行拉丝操作；

s108、将拉丝成形的风味菇原料倒入油炸机5中，待温度上升到110摄氏度左右，通过植物油将风味菇原料油炸，油炸时间为30分钟；

s109、按照规定的温度、投料顺序、投料时间将风味菇原料、辅料放在水煮锅6内煮制，煮制水和风味菇原料的比重是10：7，水煮时间为50分钟；

s110、利用自动灌装机7对水煮后的成品风味菇进行灌装；

s111、利用真空封口机8对灌装后的风味菇进行封口；

s112、利用杀菌釜9、或微波、光波杀菌装置对皮带输送机12上的风味菇，进行高温杀菌，一般杀菌温度设置为100-200摄氏度；

s113、利用打码机10对皮带输送机12上的瓶装风味菇喷印生产日期、产品规格、批次等参数；

s114、利用带有ccd工业相机的工业机器人13对装箱准备区的瓶装风味菇进行自动识别，利用真空吸盘实现对瓶装风味菇的抓取，并将其放置在包装箱内；

s115、利用自动封箱机进行包装箱封箱；

s116、利用rgv小车对包装箱将自动装运至常温库11进行储存。

本发明的技术方案极大地改善当前人工生产方式，可实现根据用户订单量进行风味菇的自动生产，也可根据用户需求对风味菇口味进行参数化调整，保障风味菇成品口感的一致性，降低生产过程的物料浪费，提高生产原料的利用率，全程无需人工参与，节约人工成本。以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员而言，本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。